电气工程的节能设计思路

电气工程的节能设计思路

樊学兵

达力（银川）污水处理有限公司 宁夏省银川市 750021

摘要：随着经济的发展,人们生活水平不断提高. 建筑设计不仅要满足住户需求,而且趋向于智能化. "绿色化" "环保化"等理念也逐渐深入建筑工程. 因此,建筑工程在符合质量要求,满足用户需求的前提下,需要进一步优化设计方案. 电气工程作为建筑工程的重要组成部分,电力消耗效果将直接影响建筑物整体的能源消耗效果. 如何优化设计方案,实现电气工程的节能减排成为主流趋势。

关键词：电气工程；节能设计；建筑节能

1电气工程节能设计原则

电气工程节能设计的本质是节约能源，降低能源消耗，降低经济成本。因此，电气工程节能设计应遵循实用性、科学节能、低碳经济的原则。无论设计师如何节约能源，首先要遵循实用性的原则。电气工程必须能够在不影响电气设备运行的情况下稳定运行，更不用说用户的生命和安全。此外，还必须确保用电符合规范、规定。其次，设计师还需要考虑如何科学地节约能源。电气工程节能的本质是提高能源的效率，因此，任何节能技术、创新技术都必须符合科学的原则。另外，设计师需要对建设项目的整体情况有一个全面的了解，只有这样，设计师才能科学合理的预测整个项目产生的电能消耗和环保效果，设计出合理科学的图纸，减少建筑产生的能源消耗。最后，设计师需要考虑低碳经济的原则。任何建设项目在保证工程质量的前提下，都会考虑降低经济成本，如建设成本。降低经济成本本身就体现了“节能”的原则。电气工程需要在此基础上进一步降低能源成本和经济成本。设计师在进行图纸设计时，对电气设备、节能设备的选择，都需要从一个建筑整体的角度，长远运行的角度来考虑。只有这样才能使设计图纸规范化、合理化、高效率，才能有效控制经济成本，降低能耗。此外，设计师还需要考虑节能技术手段和设备的使用。适当的技术手段可以有效地降低技术成本。而适当的设备，如长期使用，可回收的设备可以有效的节省设备成本和维护费用。

2电气工程节能技术的应用优势

电气工程节能技术最显著的作用在于降低经济成本。当今无论是大众生活还是企业生产，对电力的依赖性都越来越高，电力已成为重要的生活、生产资源，而目前我国仍以火力发电为主，需要消耗大量的不可再生能源，从而产生大量碳排放。应用电气工程节能技术则可以减少大众用户的生活成本，降低大量制造业、商业企业的生产成本，降低电网运行中的损耗，并且可以减少不可再生能源的消耗，最终产生“多方共赢”的结果，从而降低全社会整体经济成本。

  随着生活水平的提高，“环保低碳”的理念越来越受到大众的重视，越来越多与节能减排相关的政策也在引导着行业与社会发生改变。在此背景下，各类工商企业为了适应政策与市场的要求，也必将越来越重视各类节能技术的应用，电气工程节能技术符合当下的社会理念和产业需求，具有非常广大的发展前景。

3电气工程的节能设计思路

3.1设置无功补偿

电气系统的内部组成较为复杂，部分电气设备产生无功功率，随之出现电能浪费的情况，此时电压失衡，电能的利用效率大打折扣。对于各类存在无功功率的电气设备，在设计时应该注重补偿措施的应用，以保证功率维持在平衡的状态，减少不必要的能耗。节能设计过程中，可对无功功率进行补偿，具体应考虑到此类电气设备在自然功率、电压负荷等方面的情况，采取科学的补偿方案。对于无功功率补偿设计方案，需要合理调整补偿容量，以免在实际运行中出现无功倒送的情况。此外，还可合理应用有源滤波器，在该装置的支持下能够达到调节效率高、灵活性强等多重效果，运行期间无谐振现象，是补偿无功功率时较为可行的一种方式。

  3.2新能源在建筑工程中的设计使用

在绿色节能发展理念倡导下，社会对绿色生产、绿色发展越来越重视，各类新型节能施工材料、可再生新能源不断被发现，建筑工程绿色节能设计可通过使用新型节能材料和利用可再生新能源的方式，达到建筑电气系统节能工作目的。如以低能耗的电气设备代替高能耗的电气设备工作，建筑工程中的热水器系统、照明系统可更换为太阳能，以典型的可再生资源代替电能使用消耗，达到节能目的。具体的新能源使用设计需要由专业的建筑工程电气系统设计人员，结合工程实际需求与建设要求进行确定，以便更准确地进行建筑工程电气系统节能工作。

3.3供配电设备

供配电系统的设计必须具有科学性，以保证系统能够维持稳定运行的状态，同时其操作也应当具有便捷性，兼顾用电设备、供电距离等方面的因素，从而采取科学的配置方案。结合经验，需以负荷中心为基准，将变配电相关装置布设于周边区域，此举的优势在于可缩短供电距离，节省线路，减少电力资源在传输途中的电能损耗。对于变压器的选择，需以建筑用电需求为基本依据，满足季节性变化的要求，提高居民建筑用电的合理性。此外，功率因数也应当成为重点考虑对象，理论上，在提高功率因数后有助于减少能耗量。电能的传输需以电缆或电线为基本载体，而线缆存在一定的电阻值，因此，电能传输途中存在线路损耗，此问题难以从根本上避免，但可以通过科学的措施有效提高回路中的有功功率，减少无功功率，从而达到降低能耗、保护线路等多重效果，结合既有设计及施工经验，皆在降低设备的无功功率，同时显著提高其功率因数等指标。线路的电流大小、线路的电阻值等均会影响线路的损耗情况，在电流不变的前提下，若要达到降低电耗的效果，则需要降低线缆的阻抗。进一步分析，线缆的材质、截面积均会对线缆的阻抗产生影响，对此，可选择小电阻型导线，例如，应用较为广泛的铜线就是可行的导线材料；而根据电阻与截面积的关系可知，可适当增加导线的截面积，以达到降低电阻的效果。供电距离也将决定电能损耗的高低，在线路设计时应尽可能采取走直线的方式，尽可能不倒送，以便缩短供电距离，目的在于降低线路上的电能损耗；若布设的变压器临近负荷中心，也能够缩短供电距离。电气节能设计工作中，若建筑物每层平面面积较大时，应在设备层分散设置多个变配电所，通过此方式缩短供电干线的长度；若为高层建筑，则需要注意对低压配电室位置的选择，应尽量临近电气竖井。

3.4节能灯具的安装

变压器作为电气工程的主要原件，变压器的质量和效率能够直接影响整个建筑物电力系统的效率。变压器首先需要保证整个建筑物的需求，其次考虑节能、环保、低损耗。选择变压器时要考虑变压器的容量，容量过低容易损坏甚至烧坏变压器；而高容量的变压器虽然能够满足建筑物的需求，但是会造成资源浪费。因此，如何选择适宜的变压器是减少变压器能耗的关键步骤。目前，常用的选择变压器依据是变压器的经济负荷率，而当负荷率能够维持在70%左右时是比较适合的变压器。此外，选择变压器时，还需要因地制宜。不同的环境和建筑物，选择变压器的方式也不同。当建筑物类型为大型时，如图书馆、体育馆时，通常采用节能的干式变压器；而当所处环境为电压波动较大的场所时，则应采用有载调压功能的变压器。

结束语

电气工程的发展应兼顾社会经济效益和生态效益的双重要求，在现代化发展理念的引导下，节能设计显得至关重要。节能设计应遵循安全性、科学性、技术先进性等多重原则，根据电气设备的特点选择行之有效的设计方案，提高电气工程的节能水平，以创造更显著的应用成效。

参考文献

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[2]高珍珍．电气自动化的节能设计技术探索[J]．数字通信世界，2020,16(5):87.

[3]邹林峰．电气自动化中节能设计技术的应用[J]．通信电源技术，2020,37(3):101-102.